预应力锚索施工技术方案.docx
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预应力锚索施工技术方案
一、编制依据…………………………………………………………………………………2
1、预应力锚索分布情况…………………………………………………………………2
2、工程地质和水文地质情况……………………………………………………………2
1、施工管理机构图………………………………………………………………………3
2、施工部署………………………………………………………………………………3
3、人员、机械配置情况…………………………………………………………………4
4、风、水、电布置………………………………………………………………………5
5、施工进度计划…………………………………………………………………………5
1、总体方案………………………………………………………………………………5
2、预应力锚索施工方案…………………………………………………………………7
1、质量保证措施………………………………………………………………………14
2、施工质量保证措施…………………………………………………………………15
1、机械设备安全措施…………………………………………………………………18
2、施工安全预防措施…………………………………………………………………18
3、高边坡施工安全应急措施…………………………………………………………19
附图………………………………………………………………………………………20
1、施工部署
预应力锚索工程施工是一项地质条件变化复杂、工作量大、工序复杂、施工技术难度较大的特殊施工作业。
其主要施工内容有：
坡面修刷、地质调查与处理、锚索孔定位及钻孔（含不良地质段固结灌浆处理）、锚索加工编制、清孔下锚、锚固段注浆（含二次劈裂注浆）、锚索格梁及锚斜托浇筑、锚索张拉、补充注浆及封锚等工作；该区域主要由开关站场地一期开挖支护施工分队负责施工。
2、主要劳动力及机械设备投入情况
1）、主要劳动力投入情况
预应力锚索施工配备的主要劳动力投入情况如下所示
序号
施工班组
人员数量
备注
1
钻孔班
12
负责锚固孔钻孔施工
2
钢筋班
6
负责锚杆、锚索、钢筋加工安装
3
压浆班
6
负责锚固压浆施工
4
模板班
4
负责锚墩、钢管排架搭设施工
5
砼班
7
负责框架砼施工
6
测量班
3
负责测量锚索孔位
7
杂工班
6
负责原材料、设备的运输及其它杂项工作
8
维修班
2
负责机械设备的维修及保养工作
合计
46
2）、主要机械设备
预应力锚索施工进场的主要机械设备投入情况如下所示
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
1
潜孔钻机
HB100型
台套
2
2
钻机
XJ-100
台套
1
3
空压机
13/20m³
台
2/1
5
发电机
250KW
1套
备用
6
制浆机
强制式
1套
含不良地质段处理
7
砂浆拌和机
强制式
1套
8
穿心式液压千斤顶
YCD-200
2套
9
混凝土施工设备
1套
10
材料运输车
5T
2辆
11
其他设备
据需要配置
锚索辅助施工
二、预应力锚索施工
1总体方案
预应力锚索施工与高边坡施工同步进行，严格遵循“随开挖、随支护”的原则，上层边坡支护施工完成，及时进行预应力锚索施工，完成边坡防护，减少边坡暴露时间。
1）、做好预应力锚索施工前的各项准备工作，机具配备质量和数量，人员配置数量和结构等必须与预应力锚索施工相适应，满足施工需要；完成原材料进场及试验检测；完成施工技术方案、开工报告等技术资料的编写、上报和审批，技术交底资料的下发学习。
2）、锚索施工按从上到下（可根据现场情况适当调整）分序加密的原则进行施工，尽量避免锚孔间串浆，影响施工效果。
杜绝上下操作产生安全问题，同时减少各锚孔施工之间的相互干扰，在成孔后及时进行锚孔固结灌浆，以保证成孔和锚索施工整体质量，然后及时进行后续各工序的施工。
3）、预应力锚索施工在修整边坡同时进行，先按设计位置测设锚孔位置，根据边坡地质检查情况进行适当调整，满足预应力锚索施工地质要求时，钻孔施工，钻孔深度须满足设计规范要求。
锚索钻孔完成后，随即进行清孔，插入预应力锚索，进行一次注浆，坡面地质不满足要求时必须做相应处理，必要时可增设孔口锚杆。
4）、预应力锚索注浆施工完成后，及时进行锚墩施工，混凝土锚墩达到一定强度，进行锚索的张拉锁定后封锚。
2预应力锚索施工方案
1）、主要设计参数
根据合同文件，本施工区域预应力锚索根据受力条件的不同，主要有压力分散型和拉力集中型两种，预应力锚索形式为含内锚段的无粘结锚索，单根锚索设计张拉力最大为450KN（具体数据以相关图纸为准），锚索有5根7Φ5和4根7Φ5钢绞线组成,单根锚索长34m、32m、28m、25m和20m，内锚固段长1.6m（钢绞线不带PE套并清除油脂），自由张拉段长32.4m、31.4m、26.4m、23.4m和18.4m（钢绞线带PE套）。
锚索孔径Φ180mm；自由张拉段钢绞线带PE套,每隔1.5m设30mm厚隔离架；锚固段内钢绞线不带PE套并清除油脂，锚索内端头设有导向帽，呈漏斗状，帽内用环氧砂浆填充（穿索前完成）。
锚墩下钢垫板尺寸200×200×20，上钢垫板尺寸30cm×30cm×4cm，数量与锚索相匹配，锚索灌浆后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，多余部分截去，然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，最后用保护钢罩对锚头采取保护，防止锈蚀和兼顾美观，预应力锚索分布示意图如下：
预应力锚索分布示意图
2）、施工工艺流程如下所示
锚索施工工艺流程图
3）、主要施工方法
（1）、坡面修整
锚索施工前，首先用人工及时按照从上而下分层修坡即开挖一级，严格控制超挖，直至开外至下级平台，然后锚索施工作业，完成每层坡面开挖后，若为土质坡，及时用彩条布覆盖，防止雨水冲刷边坡。
（2）、施作锚孔
①锚孔测放
根据实际坡面，先按设计布置要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置。
锚孔位置偏差不得超过±20mm。
如遇既有坡面不平顺或特殊困难场地时，须经设计、监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位，但调整后的测放精度，尽量不大于100mm。
对测放并验收合格的锚孔位置进行编号，并用油漆标示在现场坡面上，该编号作为锚索制作编号的依据。
②钻孔设备
钻孔施工是锚索施工中控制工期的关键工序。
为提高钻孔效率和保证钻孔质量，钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备，岩层中采用YQ-100型电空潜孔锚索钻机，潜孔冲击成孔。
在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中，采用跟管钻进技术，确保成孔质量和施工进度。
③钻机就位
锚孔钻进施工，搭设满足钻孔、下锚和注浆施工所需承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面准确测放锚索孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。
④钻进方式
锚孔钻进采用干钻，以确保锚固工程施工不至于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，难以钻进时方可采用水钻。
钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
⑤钻进过程
锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用，及时检测孔斜误差，合理采用纠偏措施，确保锚索钻孔满足设计及规范要求。
钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。
如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行孔道固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.3MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
a、渗水及塌孔的处理
孔内有渗水时，在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出的都是一些小石粒和团粒而无粉尘，岩粉多贴附于孔壁。
当锚孔深度已满足要求，则以高压风吹净，直至吹出清水；若孔深不够，虽冲击器工作，仍有进尺，也必须立即停钻，拔出钻具，洗孔后再继续钻进，如此循环，直至结束。
有时孔内渗水量大，有积水，吹出的是泥浆和碎石，这种情况岩粉不会糊住孔壁，只要冲击器工作，就可继续钻。
如果渗水量太大，以致淹没了冲击器，冲击器会自动停止工作，拔出钻具进行压力注浆进行孔道固结处理。
b、塌孔、卡钻的处理。
当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时，往往发生塌孔。
塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原状（非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的）石块，出现此类现象，不管钻进深度如何，都要立即停止钻进，拔出钻具，进行固壁注浆，浆液为水泥砂浆,24h后重新钻孔。
雨天施工时，常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前，必须用水和风把泥浆洗出（塌入钻孔内的石块不必清除），否则，不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。
⑥孔径、孔深
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值（设计孔径130mm，孔深25m）,为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径,终孔有效孔深不得欠深，且不大于设计深度40cm，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。
对穿锚索的孔斜误差不得大于孔深的1%,当遇特殊地质情况时，可适当增加超钻深度，但不可超过0.5m。
⑦锚孔清理
钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。
钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压风（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
除相对坚硬完整的岩体锚固外，余均不得采用高压水冲洗锚孔。
若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可安装锚索与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
如果要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
⑧锚孔检验
锚孔钻孔结束后，须经监理工程师检验合格后，方可进行下道工序。
孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头（硬质合金钢钻头或金刚石钻头）和标准钻杆在监理工程师旁站下进行，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。
然后用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，以织物或水泥袋塞好保护锚孔口待用。
同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。
（3）、锚索体制作及安装
锚索单根索体在编索车间生产，编索车间布置在至开关站公路路基（AK0+346~AK0+398）路基内侧。
施工现场组装完成，其制作程序为：
下料→编索→组装导向帽及波纹管→验索→存放。
使用钢绞线之前，要检验钢绞线的出厂证、质保书，并检查其外观和直径，有锈蚀、缺损不得使用。
灌浆管和排气管均采用PE塑料管，其质量要满足设计要求。
锚索下料长度应按锚索实际孔深、锚具厚度、张拉设备长度、锚索测力计厚度和调节长度的总和考虑，钢绞线采用砂轮切割机切割。
在平坦开阔的工作平台上下料，下料前将不同孔深的锚索材料编制成下料单，按下料单中各孔钢绞线所需的长度，用钢卷尺丈量，其误差在5mm以内。
锚索下料长度按下式计算：
其中：
L---预应力钢绞线下料长度
ls---锚束实际孔深（含承压垫座厚度）
lm---锚具厚度
lf---测力装置厚度
ld---张拉设备厚度
---调节长度（含张拉设备以外的外露长度）
内锚段钢绞线需剥离聚乙烯塑料套
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